(57)【要約】【課題】被洗浄物の袋穴から異物、汚れ等の除去対象が除去されやすく、被洗浄物の製造コストの削減等に貢献できる洗浄装置及び洗浄方法を提供する。【解決手段】  噴射ノズル３０は、先端部から袋穴Ｈの内面に向けて、洗浄流生成部２０で生成された脈動洗浄流Ｐを所定の噴射圧力で上向きに噴射して、ワークＷの袋穴Ｈの内面に残留・付着した汚れＤを除去する。さらに、噴射ノズル３０の先端部は、袋穴Ｈ内に突入し、かつ袋穴Ｈの内面との間に汚れＤを排出するための隙間Ｓを有する。このように、噴射ノズル３０から脈動洗浄流Ｐが上向きに噴射され、袋穴Ｈの内面と噴射ノズル３０の先端部との間に隙間Ｓが形成されているので、汚れＤが脱落しやすくかつ除去しやすくなる。【選択図】        図２
2005230742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被洗浄物に形成された袋穴又は袋穴状とされた空間（以下、袋穴という）の内面を洗浄するための洗浄装置であって、
脈動洗浄流を生成する洗浄流生成部と、
少なくとも前記袋穴とともに洗浄液中に浸漬された状態において、下向きに開口する前記袋穴の内面に向けて前記洗浄流生成部で生成された脈動洗浄流を上向きに噴射して、前記袋穴に残留・付着した加工屑等の異物、汚れ等の除去対象を除去する噴射ノズルと、
を備えることを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
被洗浄物に形成された袋穴又は袋穴状とされた空間（以下、袋穴という）の内面を洗浄するための洗浄装置であって、
脈動洗浄流を生成する洗浄流生成部と、
少なくとも前記袋穴とともに洗浄液中に浸漬された状態において、下向きに開口する前記袋穴の内面に向けて前記洗浄流生成部で生成された脈動洗浄流を上向きに噴射して、前記袋穴に残留・付着した加工屑等の異物、汚れ等の除去対象を除去する複数の噴射ノズルと、
を備えることを特徴とする洗浄装置。
【請求項３】
前記噴射ノズルの先端部は、前記袋穴の内部に突入し、かつ前記袋穴の内面との間に前記除去対象を排出するための隙間を有する状態で、前記袋穴の内面に向けて前記脈動洗浄流を噴射可能である請求項１又は２に記載の洗浄装置。
【請求項４】
前記洗浄流生成部は、洗浄液を吐出する吐出タイミング部分と、洗浄液の吐出を休止する吐出休止タイミング部分とを交互に繰り返すことにより前記脈動洗浄流を生成する往復ポンプで構成され、
前記袋穴の全容積Ｖｈから前記噴射ノズルの突入部全体積Ｖｎを除いた前記袋穴の実容積をＶとし、前記噴射ノズルの１ショット当たり吐出量をＱとしたとき、
１≦Ｑ／Ｖ＝Ｑ／（Ｖｈ−Ｖｎ）
［ただし、Ｖｎ＝０のとき、１≦Ｑ／Ｖｈ］
に設定されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の洗浄装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の洗浄装置を用いた洗浄方法であって、
前記噴射ノズルと被洗浄物とのうち少なくとも一方を移動させ、前記噴射ノズルによる前記袋穴の内面噴射位置を変化させて前記除去対象を除去することを特徴とする洗浄方法。
【請求項６】
前記袋穴が貫通孔の一方の開口を栓によって塞がれた袋穴状の空間に形成され、
前記噴射ノズルの先端部と栓とを前記貫通孔の内部において所定の間隔を保持しつつ移動させながら、前記噴射ノズルから前記脈動洗浄流を噴射させることにより前記貫通孔の内周面を洗浄可能である請求項５に記載の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は洗浄装置及び洗浄方法に関し、特に被洗浄物に形成される袋穴又は袋穴状とされた空間（以下、袋穴という）の内面洗浄に適した洗浄装置及び洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、被洗浄物である加工部品等に、行き止まりとなる袋穴を含む場合には、袋穴の内面に異物（切粉・バフ粉等の加工屑、脱脂洗浄かす等）、汚れ（加工時の切削油、防錆用のグリス等）等が残留・付着しやすく、また除去も困難であった。そこで、これら袋穴に形成される空気溜りを除去してから超音波洗浄を行う技術（特許文献１参照）や、先端噴射口と筒壁の補助洗浄孔とを有するノズルを用いて袋穴に対する気液混合体の噴射洗浄を行う技術（特許文献２参照）等が提案されている。これらに開示された技術によれば、それぞれ所定の効果を得ることができる。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１４１２１９号公報
【特許文献２】特開２０００−７０８７８号公報
【０００４】
しかし、特許文献１の技術では、空気溜りを除去するために時間を要し、洗浄工程のサイクルタイム（タクトタイムともいう）が長くなって製造コストの上昇を招く場合がある。また、特許文献２の技術では、連続洗浄流の噴射によるため、折角脱落した異物、汚れ等が後続の洗浄流で蓋をされて出所を失い、除去されないで残留（再付着）してしまうおそれがある。さらに、気液の混合には外乱要因が作用しやすく、その際洗浄性能の低下を補うために噴射圧力を高めると、脱落した汚れの排出がより一層阻害される結果を招来する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、被洗浄物の袋穴から異物、汚れ等の除去対象が除去されやすく、被洗浄物の製造コストの削減等に貢献できる洗浄装置及び洗浄方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の洗浄装置は、
被洗浄物に形成された袋穴又は袋穴状とされた空間（以下、袋穴という）の内面を洗浄するための洗浄装置であって、
脈動洗浄流を生成する洗浄流生成部と、
少なくとも前記袋穴とともに洗浄液中に浸漬された状態において、下向きに開口する前記袋穴の内面に向けて前記洗浄流生成部で生成された脈動洗浄流を上向きに噴射して、前記袋穴に残留・付着した加工屑等の異物、汚れ等の除去対象を除去する噴射ノズルと、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、上記課題を解決するために、本発明の洗浄装置は、
被洗浄物に形成された袋穴又は袋穴状とされた空間（以下、袋穴という）の内面を洗浄するための洗浄装置であって、
脈動洗浄流を生成する洗浄流生成部と、
少なくとも前記袋穴とともに洗浄液中に浸漬された状態において、下向きに開口する前記袋穴の内面に向けて前記洗浄流生成部で生成された脈動洗浄流を上向きに噴射して、前記袋穴に残留・付着した加工屑等の異物、汚れ等の除去対象を除去する複数の噴射ノズルと、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
これらの洗浄装置によれば、脈動洗浄流によって袋穴の内面から浮き上がった異物、汚れ等が内面から脱落し、さらに袋穴から押し出されて（除去されて）洗浄液中に拡散する。しかも、袋穴の開口を下向きに配置し、脈動洗浄流を上向きに噴射するので、一旦除去された異物、汚れ等は、重力による落下作用を受けて袋穴の内面に再付着しにくく、洗浄不良の発生を抑えることができる。このように、異物、汚れ等が円滑に除去されるとともに、そのときに水跳ね等も発生しにくく、洗浄前に袋穴に形成される空気溜りの除去操作を要しない。したがって、洗浄工程のサイクルタイムが短縮され、不良品発生率が低下（歩留りが向上）することによって、被洗浄物の製造コストを削減できる。また、作業環境を悪化させるおそれも少ないことから、環境整備（環境保全、環境維持等）の手間や費用を掛けずにすみ、この点からも製造コストを抑制できる。
【０００９】
さらに、例えば袋穴の直径が大きい場合等には、脈動洗浄流を上向きに噴射する噴射ノズルを袋穴の内面に向けて複数配置することにより、洗浄工程のサイクルタイムをさらに短縮することも可能となる。なお、「下向き（下方）」、「上方（上向き）」とは、鉛直上下方向以外に斜め方向であってもよい。したがって、噴射ノズルの軸線が鉛直上下方向で、噴射口が斜め上向きに開口している場合等も含まれる。袋穴の内面には底面と内周面とが含まれる。「袋穴状の空間」とは、例えば、貫通孔の一方の開口を栓（プラグ）等によって塞がれたような空間を指す。
【００１０】
これらの洗浄装置において、噴射ノズルの先端部は、袋穴の内部に突入し、かつ袋穴の内面との間に除去対象を排出するための隙間を有する状態で、袋穴の内面に向けて脈動洗浄流を噴射可能にできる。噴射ノズルの先端部を袋穴内に突入させることによって、袋穴の内面からの異物、汚れ等の剥離（引き剥がし）力がさらに強力になるので、特に袋穴の底面の洗浄が良好になる。しかも、脈動洗浄流の押し出し力によって、脱落した異物、汚れ等は袋穴の内面と噴射ノズルの先端部との間の隙間から洗浄液中に拡散しやすくなる。なお、袋穴の内面と噴射ノズルの先端部との間の隙間には、袋穴の底面と噴射ノズルの先端面との間の隙間、及び袋穴の内周面と噴射ノズルの先端外周面との間の隙間が含まれる。また、噴射ノズル先端の袋穴開口からの突入量や、袋穴の内面と噴射ノズルの外面との隙間の大きさは、脈動洗浄流の吐出圧・吐出量、袋穴・噴射ノズルの大きさ等をパラメータとして適宜定め得る。
【００１１】
次に、洗浄流生成部を、洗浄液を吐出する吐出タイミング部分と、洗浄液の吐出を休止する吐出休止タイミング部分とを交互に繰り返すことにより脈動洗浄流を生成する往復ポンプで構成し、袋穴の全容積Ｖｈから噴射ノズルの突入部全体積Ｖｎを除いた袋穴の実容積をＶとし、噴射ノズルの１ショット当たり吐出量をＱとしたとき、１≦Ｑ／Ｖ＝Ｑ／（Ｖｈ−Ｖｎ）［ただし、Ｖｎ＝０のとき、１≦Ｑ／Ｖｈ］に設定するとよい。ここで、袋穴１個に噴射ノズルをｍ個配置する場合、Ｖｎ及びＱにはｍ個分の値を用いる。このように、脈動洗浄流の脈動数（パルス数）は、ピストンポンプ、プランジャポンプ、バケットポンプ等の往復ポンプを用いることによって、例えば２０パルス／秒（１２００パルス／分）以上の高速化を実現することができる。したがって、脈動洗浄流のうち先行する吐出タイミング部分で袋穴の内面から浮き上がった異物、汚れ等が、吐出休止タイミング部分によって内面から脱落し、後続の吐出タイミング部分で袋穴から押し出されて（除去されて）洗浄液中に拡散しやすくなる。また、洗浄液には水道水をそのまま使用しても差し支えないが、洗浄効果を上げるためにイオン水を用いたり、界面活性剤を混合したり、あるいは脱脂と洗浄とを同時に行うためアルカリ脱脂洗浄液を用いたりしてもよい。
【００１２】
ここで、Ｑ／Ｖを１以上に設定することによって、吐出洗浄液による異物、汚れ等の浮き上げ、脱落、押し出しの各作用に必要な吐出量が各ショット（吐出タイミング部分）ごとに供給され、洗浄工程のサイクルタイムの短縮や洗浄不良の発生防止を図ることができる。なお、Ｑ／Ｖが１未満の場合には、吐出洗浄液による上記３作用、特に異物、汚れ等の押し出し作用に必要な吐出量が供給不足となり、異物、汚れ等が袋穴内に残留して洗浄不良等が発生しやすくなるおそれがある。また、洗浄不良等の発生を防止するためには、１．５≦Ｑ／Ｖ［ただし、Ｖｎ＝０のとき、１．５≦Ｑ／Ｖｈ］に設定することがより望ましい。
【００１３】
ところで、袋穴と噴射ノズルとを洗浄液中に浸漬し、袋穴の開口を下向きに噴射ノズル（脈動洗浄流）を上向きに対向させて袋穴の内面を洗浄する場合において、洗浄方法には次の２タイプのいずれを採用してもよい。
【００１４】
（１）噴射ノズルと袋穴（被洗浄物）とを洗浄槽に対してともに固定された状態で、噴射ノズル（の先端部）から脈動洗浄流を噴射する場合：洗浄中の移動のための機構を要せず、小型コンパクトで簡素な構成とすることができる。
【００１５】
（２）噴射ノズルと袋穴（被洗浄物）とのうち少なくともいずれか一方を移動させながら、噴射ノズル（の先端部）から脈動洗浄流を噴射する場合：袋穴の形状に応じて、噴射ノズル及び／又は袋穴を移動させ、それによって噴射ノズルによる袋穴の内面噴射位置が相対的に変化するので、袋穴の複雑な断面形状にも対応することができる。なお、移動方向には軸線方向又は半径方向への直線移動と軸線周りでの回転移動（周方向への移動）とを含む。
【００１６】
また、本発明による貫通孔の洗浄には次のような方法もある。すなわち、貫通孔の一方の開口を栓（プラグ）で塞いで袋穴状の空間を形成し、栓と噴射ノズルの先端部とを貫通孔の内部において所定の間隔を保持しつつ移動させながら、噴射ノズル（の先端部）から脈動洗浄流を噴射することによって、袋穴と同様の条件で貫通孔の内周面を洗浄することができる。このときの移動方向は同一方向（例えば軸線方向）であることが望ましい。
【００１７】
噴射ノズルの先端部には、先端面と周面それぞれに噴出口を形成し、前者を袋穴の底面洗浄用、後者を袋穴の内周面洗浄用とすることができる。そして、これらの噴出口から選択的に脈動洗浄流を噴射すれば、洗浄性能を保持した状態で使い分けをすることができる。また、周面の噴出口を周方向に沿って複数形成することによって、噴射ノズルを軸線周りで回転するのと同様の洗浄効果を得られる場合がある。さらに、上記（２）の場合に用いる噴射ノズルに、複数の噴出口を形成してもよい。あるいは、噴射ノズルの先端を曲げて、先端噴出口で袋穴の内周面を洗浄することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（実施例１）
以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る洗浄装置の一例を示す概略側面図、図２はその主要部の正面部分断面図である。図１に示すように、洗浄装置１００は、主として、洗浄液Ｌを貯留する洗浄槽１０と、後述する脈動洗浄流を生成する洗浄流生成部２０と、ワークＷ（被洗浄物）の袋穴Ｈから異物（切粉・バフ粉等の加工屑、脱脂洗浄かす等）、汚れ（加工時の切削油、防錆用のグリス等）等の除去対象Ｄ（以下、単に汚れという；図２参照）を除去する噴射ノズル３０と、ワークＷをエアチャック４１（把持部材）で保持して三次元方向に移動可能なワーク移動部４０とを備えている。洗浄液Ｌは、ここではイオン水に界面活性剤を混合したものが用いられている。
【００１９】
洗浄槽１０には、下端が洗浄槽１０の底壁１０１に接して固定され上端が洗浄槽１０の頂壁１０２から隔たって固定された上下方向の第一仕切り板１１（仕切り壁）と、下端・上端とも底壁１０１・頂壁１０２から隔たって固定された上下方向の第二仕切り板１２（仕切り壁）とが立設されている。第二仕切り板１２の上端は第一仕切り板１１の上端よりも高く設定されている。これら両仕切り板１１，１２によって、洗浄槽１０は３つの槽１３，１４，１５に区画されている。噴射ノズル３０によるワークＷの洗浄が行われる第一槽１３では、除去された汚れには底壁１０１に沈殿する汚れＤ１と、水面に浮遊する汚れＤ２とがある。
【００２０】
したがって、第一槽１３の浮遊汚れＤ２は第一槽１３から第一仕切り板１１をオーバーフローし、それに隣接する第二槽１４（浮遊物貯留槽）へ流入する。第二槽１４では、浮遊汚れＤ２は通常第二仕切り板１２でせき止められて捕捉・貯留され、第三槽１５（洗浄液取出槽）には流入しない。また、仮に浮遊汚れＤ２が第二仕切り板１２の下端と底壁１０１との隙間１０３（底部の開口）を通って第三槽１５に流入した場合でも、洗浄流生成部２０への取水口１６（洗浄液取出口）は底壁１０１のドレン１０４及び隙間１０３よりも高い位置に設けられているので、洗浄流生成部２０への循環水には汚れＤ２が混入しにくくなっている。なお、１７は取水口１６と洗浄流生成部２０の給水口２４とを接続する給水ホース、１８は洗浄流生成部２０の出水口２５と噴射ノズル３０とを接続する噴射ホースである。
【００２１】
未洗浄（洗浄前）のワークＷを載置するための未洗浄ワーク台４２が、そのワークＷとともに第一槽１３の貯留洗浄液Ｌ中に没する形で設置されている。未洗浄ワーク台４２は、洗浄前の待機位置Ｘ２に設けられ、未洗浄のワークＷの袋穴Ｈに付着する汚れＤを予め除去しやすくしておくために、洗浄液Ｌを所定温度に加熱（加温）するヒータ４３の近傍に設けられている。一方、洗浄済（洗浄後）のワークＷを載置するための洗浄済ワーク台４４が、洗浄槽１０の外部で洗浄後の収納位置Ｚ２に設置されている。なお、１０５は、ヒータ４３で加熱された洗浄液Ｌの水蒸気（湯気）を吸引・排出するための吸引ダクトである。
【００２２】
図３に洗浄流生成部２０の概要を示す。洗浄流生成部２０では、電動モータ２１の回転が、ピストンクランク機構２２（往復スライダクランク機構）を介してレシプロポンプ２３（ピストンポンプ）のピストン２３ａの往復直線運動に変換される。したがって、レシプロポンプ２３のシリンダ２３ｂは、給水口２４から自然落下する洗浄液Ｌを、電動モータ２１の回転数（例えば１５００ｒｐｍ）と同じ脈動数（パルス数；例えば１５００パルス／分）で出水口２５から脈動洗浄流Ｐを吐出する。つまり、洗浄流生成部２０（レシプロポンプ２３）によって、洗浄液Ｌを吐出する吐出タイミング部分Ｐ１と、洗浄液Ｌの吐出を休止する吐出休止タイミング部分Ｐ２とを交互に高速で繰り返す脈動洗浄流Ｐが生成される。なお、後述する「噴射ノズル１個の１ショット当たり吐出量Ｑ」は、レシプロポンプ２３に接続される噴射ノズル３０が１個の場合、実質上（径路途中でのロスを無視して）その吐出タイミング部分Ｐ１で吐出される体積に匹敵し、シリンダ２３ｂの容積とみなすことができる。
【００２３】
図２に示すように、このような洗浄流生成部２０は洗浄槽１０に対して複数（例えば３連）並列に接続され、それぞれに噴射ノズル３０，３０，３０が接続されている。ワークＷの複数（例えば３個）の袋穴Ｈと各噴射ノズル３０とがともに洗浄液Ｌ中に浸漬された状態において、袋穴Ｈの上下方向の軸線Ｏ１に噴射ノズル３０の軸線Ｏ２を沿わせて（例えば一致させて）対向配置されている。ワークＷは、洗浄中に袋穴Ｈを下向き（例えば鉛直方向下向き）に開口させて、全体が洗浄液Ｌ中に没するように、後述する把持部材４１で保持されている。また、噴射ノズル３０は、その先端部に形成される噴出口３１を上方（例えば鉛直方向（軸線Ｏ２方向）上方）に向け袋穴Ｈに対向させて、洗浄槽１０に固定されている。噴射ノズル３０の先端位置は、洗浄液Ｌの水面よりも所定距離低位に設定される。
【００２４】
そして、噴射ノズル３０は、先端部の噴出口３１から袋穴Ｈの内面に向けて、洗浄流生成部２０で生成された脈動洗浄流Ｐを所定の噴射圧力で上向きに噴射して、ワークＷの袋穴Ｈの内面に残留・付着した汚れＤを除去する。さらに、噴射ノズル３０の先端部は、袋穴Ｈ内に突入し、かつ袋穴Ｈの内面との間に汚れＤを排出するための隙間Ｓを有する。このように、噴射ノズル３０の噴出口３１から脈動洗浄流Ｐが上向きに噴射され、袋穴Ｈの内面と噴射ノズル３０の先端部との間に隙間Ｓが形成されているので、汚れＤが脱落しやすくかつ除去しやすくなる。
【００２５】
この隙間Ｓは、噴射ノズル３０の先端部（上端面）と袋穴Ｈの底面との隙間Ｓ１と、噴射ノズル３０の先端部（外周面）と袋穴Ｈの内周面との隙間Ｓ２とを含んでいる。隙間Ｓ１は、主として袋穴Ｈの内面（底面及び内周面）からの汚れＤの浮き上げ、脱落（又は剥離）の作用に関与し、隙間Ｓ２は、主として袋穴Ｈの内面（底面及び内周面）からの汚れＤの押し出しの作用に関与する。
【００２６】
図２において、噴射ノズル３０の先端部と袋穴Ｈの底面との隙間をＳ１、噴射ノズル３０の内径をｄ１としたとき、０．１≦Ｓ１／ｄ１≦１０に設定することによって、吐出洗浄液による袋穴Ｈの内面の汚れＤの浮き上げ、脱落、押し出しの各作用が発揮されやすくなる。なお、Ｓ１／ｄ１が０．１未満の場合には、噴射ノズル３０と底面との間隔が小さくなりショットの広がりが小さくなって、特に底面周縁部の浮き上げ、脱落作用が不足するおそれがある。一方、Ｓ１／ｄ１が１０超の場合には、噴射ノズル３０と底面との間隔が大きくなり底面の洗浄力が低下して洗浄不良が発生しやすくなるおそれがある。
【００２７】
また、噴射ノズル３０の外周面と袋穴Ｈの内周面との隙間をＳ２とし、噴射ノズル３０の外径をｄ２としたとき、０．１≦Ｓ２／ｄ２≦１０に設定することによって、噴射ノズル３０からの吐出洗浄液により袋穴Ｈの内面の汚れＤを押し出す（流出させる）作用が発揮されやすくなる。なお、Ｓ２／ｄ２が０．１未満の場合には、噴射ノズル３０の外周面と袋穴Ｈの内周面との間隔が小さくなり、脱落した汚れＤが再付着したり詰まったりするおそれがある。一方、Ｓ２／ｄ２が１０超の場合には、噴射ノズル３０の外周面と袋穴Ｈの内周面との間隔が大きくなり、外部から袋穴Ｈに流入する洗浄液量が汚れＤを押し出す際の抵抗となって、押し出し作用が不足する場合がある。
【００２８】
図１に示すように、ワーク移動部４０はワークＷをエアチャック４１で保持して、三次元方向に移動可能である。したがって、ワークＷはエアチャック４１（ワーク移動部４０）で保持されて、洗浄槽１０の貯留洗浄液Ｌ中で噴射ノズル３０と対向配置される洗浄位置Ｙ２と、未洗浄ワーク台４２（待機位置Ｘ２）と、洗浄済ワーク台４４（収納位置Ｚ２）との間を相互に移動可能である。
【００２９】
ワークＷが交換される間の所定範囲において、洗浄流生成部２０を作動させ、噴射ノズル３０から脈動洗浄流Ｐを洗浄槽１０の貯留洗浄液Ｌ中に噴射して、袋穴Ｈから除去された浮遊汚れＤ２を未洗浄のワークＷに再付着しないように拡散し移動させている。
【００３０】
具体的には、洗浄流生成部２０を作動させる期間は、洗浄済のワークＷを洗浄位置Ｙ２から収納位置Ｚ２に移動させる間、及び未洗浄のワークＷを待機位置Ｘ２（又は待機上方位置Ｘ１）から洗浄位置Ｙ２に移動させる間を含むワーク交換期間（被洗浄物交換期間；図７のＳ７〜Ｓ１２及びＳ１〜Ｓ５参照）のうちの所定期間（拡散噴射期間）である。図１では、拡散噴射期間は、待機上方位置Ｘ１（待機位置Ｘ２の液面より上方の位置）から洗浄上方位置Ｙ１（洗浄装置Ｙ２の液面より上方の位置）までに設定されている（図７のＳ１〜Ｓ４参照）。このとき、噴射ノズル３０から液面に向けて上向き噴射される脈動洗浄流Ｐは貯留洗浄液Ｌの液面よりも高くにまで吹き上がる。このように、液面に向けての脈動洗浄流Ｐの上向き噴射によって、浮遊汚れＤ２は拡散・移動され、第一仕切り板１１をオーバーフローして第二槽１４に流入しやすくなる。また、液面に向けての脈動洗浄流Ｐの上向き噴射によって、洗浄槽１０内の貯留洗浄液Ｌが撹拌され、液温が均一化されるので、温度管理も容易となる。なお、１０６はそれらの状況を確認するためののぞき窓である。
【００３１】
ここで、ワーク交換期間のうち、洗浄済のワークＷを洗浄位置Ｙ２から収納位置Ｚ２に移動させる間、及びエアチャック４１を収納位置Ｚ２から待機上方位置Ｘ１に移動させる間では、洗浄流生成部２０の作動を停止している（図７のＳ７〜Ｓ１２参照）。これによって、袋穴Ｈから除去された汚れＤの一部を沈殿汚れＤ１として洗浄槽１０の底部に沈殿させる。
【００３２】
さらに、未洗浄のワークＷを待機位置Ｘ２（又は待機上方位置Ｘ１）から洗浄位置Ｙ２に移動させる間のうち、そのワークＷを洗浄上方位置Ｙ１から洗浄位置Ｙ２に移動させる際に洗浄流生成部２０の作動を停止している（図７のＳ５参照）。これによって、洗浄上方位置Ｙ１から洗浄位置Ｙ２にセットするときに、噴射ノズル３０から袋穴Ｈへ脈動洗浄流Ｐが噴射されないので、エアチャック４１による把持位置・把持姿勢等のずれが発生しにくい（図２参照）。
【００３３】
ここで、図４を用いて洗浄状態の挙動を説明する。
（１）まず、ワークＷの袋穴Ｈが噴射ノズル３０の上方にセットされ、噴射ノズル３０の噴出口３１から脈動洗浄流Ｐが噴射され始めた初期の段階では、袋穴Ｈの内部空間の大部分が空気で満たされた状態にある。脈動洗浄流Ｐの噴射圧力（吐出タイミング部分Ｐ１）によって、浮き上がりやすく剥がれやすい汚れ（例えば比較的大きな汚れ）Ｄ’の脱落が始まる（図４（ａ））。
（２）脈動洗浄流Ｐの継続的な噴射により、袋穴Ｈの内部空間は次第に洗浄液Ｌで満たされてくる。また、例えば脈動洗浄流Ｐの吐出休止タイミング部分Ｐ２において、汚れＤ’が袋穴Ｈの内面から脱落する（図４（ｂ））。
（３）それに続く脈動洗浄流Ｐの吐出タイミング部分Ｐ１によって、脱落した汚れＤ’は隙間Ｓから一気に押し出される。さらに、浮き上がりにくく剥がれにくい汚れ（例えば比較的小さな汚れ）Ｄ”の脱落が始まる（図４（ｃ））。また、袋穴Ｈの内部空間は完全に洗浄液Ｌで満たされる。
（４）さらに、例えば脈動洗浄流Ｐの吐出タイミング部分Ｐ２によって、汚れＤ”が袋穴Ｈの内面から脱落する（図４（ｄ））。
【００３４】
図５に示すように、袋穴Ｈの全容積Ｖｈから噴射ノズル３０の突入部全体積Ｖｎを除いた袋穴の実容積をＶとし、噴射ノズル３０の１ショット当たり吐出量をＱとしたとき、１≦Ｑ／Ｖ＝Ｑ／（Ｖｈ−Ｖｎ）に設定すると、脈動洗浄流Ｐのうち先行する吐出タイミング部分Ｐ１で袋穴Ｈの内面から浮き上がった汚れＤは、吐出休止タイミング部分Ｐ２によって内面から脱落しやすくなる。また、脱落した汚れＤは、後続の吐出タイミング部分Ｐ１で袋穴Ｈから押し出されて（除去されて）洗浄液Ｌ中に拡散しやすくなるので、洗浄不良の発生が防止される。なお、噴射ノズル３０の突入長さをＬｎとすれば、Ｖｎ＝π・ｄ２２・Ｌｎ／４で表わされる。また、噴射ノズル３０を袋穴Ｈの外に配置する場合には、Ｖｎ＝０（Ｖ＝Ｖｈ）となるので、１≦Ｑ／Ｖｈとなるように設定される。
【００３５】
袋穴Ｈと噴射ノズル３０とを図６に示すように配置することで、洗浄流生成部２０（レシプロポンプ２３）の吐出圧力によって袋穴Ｈから吐出洗浄液がスムーズに流出し、その際洗浄流生成部２０（レシプロポンプ２３）に負担をかけないようにすることができる。
【００３６】
（１）噴射ノズル３０（噴出口３１）が袋穴Ｈの内部に突入配置される場合
図６（ａ）において、袋穴Ｈの全断面積Ａｈから噴射ノズル３０の全断面積Ａｎを除いた袋穴Ｈの実断面積をＡとし、噴射ノズル３０（噴出口３１）の噴出口断面積をＡｓとしたとき、１≦Ａ／Ａｓ＝（Ａｈ−Ａｎ）／Ａｓに設定することができる。ただし、Ａ，Ａｈ，Ａｎ，Ａｓは互いに平行な断面（例えば、各々の軸線に直交する断面）上での各断面積を示している。Ａ／Ａｓを１以上に設定することによって、袋穴Ｈの内周面と噴射ノズル３０の外周面との間に、噴射ノズル３０（噴出口３１）から吐出された洗浄液を袋穴Ｈから排出するための間隙Ｋ（ここでは前述の隙間Ｓ２に相当する）を形成することができる。しかも、その間隙Ｋ（袋穴Ｈの実断面積Ａ）は噴出口断面積Ａｓよりも大であるから、袋穴Ｈから吐出洗浄液がスムーズに流出し、洗浄流生成部２０に過大な負担（負荷）がかからない。特に、レシプロポンプ２３による脈動洗浄流Ｐを用いる場合、吐出休止タイミング部分Ｐ２（図３参照）で吐出洗浄液の流動（流出）が減速（停滞）した後、袋穴Ｈ内の停留洗浄液の慣性に打ち勝って後続の吐出タイミング部分Ｐ１（図３参照）で洗浄液を吐出する際に、レシプロポンプ２３にかかる負荷を軽減することができる。なお、Ａ／Ａｓが１未満の場合には、このような間隙Ｋが十分に形成できなくなり、袋穴Ｈから吐出洗浄液がスムーズに流出できなくなったり、洗浄流生成部２０（レシプロポンプ２３）に過大な負荷がかかるおそれがある。また、間隙Ｋを十分に確保し、洗浄流生成部２０（レシプロポンプ２３）の負担を軽減するためには、１．５≦Ａ／Ａｓに設定することがより望ましい。
【００３７】
（２）噴射ノズル３０（噴出口３１）が袋穴Ｈの外に配置される場合
一方、図６（ｂ）の場合には、噴射ノズル３０の先端部は袋穴Ｈの内部に突入できないが、噴射ノズル３０の内周面は袋穴Ｈの内側に位置している。図６（ｂ）において、袋穴Ｈの開口（その開口長すなわち周囲長さをＬｈとする）が、噴射ノズル３０の先端（噴出口３１）との間隙Ｋに沿って形成する吐出洗浄液排出空間の周面積をＡｋとし、噴射ノズル３０（噴出口３１）の噴出口断面積をＡｓとしたとき、１≦Ａｋ／Ａｓ＝Ｌｈ・Ｋ／Ａｓに設定することができる。ただし、袋穴Ｈが直径ｄの円形断面の場合Ｌｈ＝πｄ、袋穴Ｈが一辺の長さＷｈの角形断面の場合Ｌｈ＝４Ｗｈである。Ａｋ／Ａｓを１以上に設定することによって、袋穴Ｈの開口と噴射ノズル３０の先端（噴出口３１）との間に、噴射ノズル３０（噴出口３１）から吐出された洗浄液を袋穴Ｈから排出するための間隙Ｋを形成することができる。しかも、その間隙Ｋ（吐出洗浄液排出空間の周面積Ａｋ）は噴出口断面積Ａｓよりも大であるから、袋穴Ｈから吐出洗浄液がスムーズに流出し、洗浄流生成部２０（レシプロポンプ２３）に過大な負担（負荷）がかからない。特に、レシプロポンプ２３による脈動洗浄流Ｐを用いる場合、吐出休止タイミング部分Ｐ２（図３参照）で吐出洗浄液の流動（流出）が減速（停滞）した後、袋穴Ｈ内の停留洗浄液の慣性に打ち勝って後続の吐出タイミング部分Ｐ１（図３参照）で洗浄液を吐出する際に、レシプロポンプ２３にかかる負荷を軽減することができる。なお、Ａｋ／Ａｓが１未満の場合には、このような間隙Ｋが十分に形成できなくなり、袋穴Ｈから吐出洗浄液がスムーズに流出できなくなったり、洗浄流生成部２０（レシプロポンプ２３）に過大な負荷がかかるおそれがある。また、間隙Ｋを十分に確保し、洗浄流生成部２０（レシプロポンプ２３）の負担を軽減するためには、１．５≦Ａｋ／Ａｓに設定することがより望ましい。
【００３８】
以上で述べた洗浄装置１００の作業工程図を図７に示し、図１を参照しつつ説明する。
Ｓ１：エアチャック４１を待機上方位置Ｘ１（待機位置Ｘ２の液面より上方の位置）から待機位置Ｘ２に下降させる。このとき、洗浄流生成部２０を作動させ、噴射ノズル３０から脈動洗浄流Ｐを洗浄槽１０の貯留洗浄液Ｌ中に噴射して、袋穴Ｈから除去された浮遊汚れＤ２を未洗浄のワークＷに再付着しないように拡散し移動させる（拡散噴射期間開始）。
Ｓ２：待機位置Ｘ２でエアチャック４１を閉じ、未洗浄のワークＷを把持する。
Ｓ３：エアチャック４１を待機位置Ｘ２から待機上方位置Ｘ１に上昇させる。
Ｓ４：エアチャック４１を待機上方位置Ｘ１から洗浄上方位置Ｙ１（洗浄位置Ｙ２の液面より上方の位置）に移動させる。洗浄流生成部２０の作動を停止させ、噴射ノズル３０からの拡散噴射を終了させる（拡散噴射期間終了）。
【００３９】
Ｓ５：エアチャック４１を洗浄上方位置Ｙ１から洗浄位置Ｙ２に下降させる。
Ｓ６：洗浄位置Ｙ２で洗浄流生成部２０を作動させ、噴射ノズル３０からの脈動洗浄流Ｐで袋穴Ｈの内面から汚れＤを所定時間除去した後、洗浄流生成部２０の作動を停止させる（洗浄工程）。
Ｓ７：エアチャック４１を洗浄位置Ｙ２から洗浄上方位置Ｙ１に上昇させる。
Ｓ８：エアチャック４１を洗浄上方位置Ｙ１から収納上方位置Ｚ１（収納位置Ｚ２より上方の位置）に移動させる。
【００４０】
Ｓ９：エアチャック４１を収納上方位置Ｚ１から収納位置Ｚ２に下降させる。
Ｓ１０：収納位置Ｚ２でエアチャック４１を開き、洗浄済のワークＷを解放する。
Ｓ１１：エアチャック４１を収納位置Ｚ２から収納上方位置Ｚ１に上昇させる。
Ｓ１２：エアチャック４１を収納上方位置Ｚ１から待機上方位置Ｘ１に移動させる。
【００４１】
なお、洗浄工程（Ｓ６）の休止時に、所定時間おきに洗浄流生成部２０を作動させ、噴射ノズル３０から洗浄槽１０の貯留洗浄液Ｌ中に脈動洗浄流Ｐを所定時間噴射する（図１参照）。その後、洗浄流生成部２０を一旦作動停止する。このように、液面に向けての脈動洗浄流Ｐの上向き噴射によって、浮遊汚れＤ２は拡散・移動され、第一仕切り板１１をオーバーフローして第二槽１４に流入しやすくなる。また、液面に向けての脈動洗浄流Ｐの上向き噴射によって、洗浄槽１０内の貯留洗浄液Ｌが撹拌され、液温が均一化されるので、温度管理も容易となる。
【００４２】
（実施例２）
図８に示すように、１個の袋穴Ｈに対して噴射ノズル３０を複数（例えば２個）配置することも可能である。この場合、袋穴Ｈの軸線Ｏ１に交差する方向（例えば直交方向；袋穴Ｈの半径方向）に噴射ノズル３０を複数並べて対向配置すればよい。また、袋穴Ｈの軸線Ｏ１に交差する方向（例えば直交方向；袋穴Ｈの半径方向）に各噴射ノズル３０を移動させ、各噴射ノズル３０の先端部に形成される噴出口３１から袋穴Ｈへの脈動洗浄流Ｐの噴射位置を変化させてもよい。さらに、噴射ノズル３０に軸線Ｏ２周りでの回転運動を付加して、スプリンクラのように脈動洗浄流Ｐを回転噴射することもできる。
【００４３】
（実施例３）
以上の説明では、袋穴のみについて記載したが、貫通孔についてもほぼ同様に実施できる場合がある。図９に示すワークＷには貫通孔Ｈ’が形成されているが、貫通孔Ｈ’の一方側（例えば上方側）の開口をプラグ３２（栓）によって塞ぐことにより、他方側（例えば下向き）に開口する袋穴状の空間となすことができる。そこで、噴射ノズル３０の先端部とプラグ３２とを、貫通孔Ｈ’の内部において所定の間隔Ｓ１を保持しつつ同一方向（例えば共通軸線Ｏ１，Ｏ２に沿って上方）に移動させる。このとき、噴射ノズル３０の先端部から脈動洗浄流Ｐを噴射させることにより貫通孔Ｈ’の内周面を洗浄できる。
【００４４】
図９に示す噴射ノズル３０の先端部には、噴射ノズル３０の先端面（頂面）に形成された先端噴出口３１ａと、噴射ノズル３０の外周面に形成された複数（例えば４個）の外周噴出口３１ｂとが設けられている。貫通孔Ｈ’（袋穴状空間）が図９（ｂ）のような角孔（例えば四角孔）の場合に、外周噴出口３１ｂをそれぞれの角隅部に向けてあるので、これらの角隅部に付着した汚れＤを除去しやすくなる。
【００４５】
（変形例）
図１０に噴射ノズルの各種変形例を示す。図１０（ａ）のように袋穴Ｈが複数（例えば３個）併設されている場合、単一の洗浄流生成部２０から供給された脈動洗浄流Ｐを分岐して、各袋穴Ｈに対向配置された噴射ノズル３０（噴出口３１）に分配してもよい。その際、袋穴Ｈが２個の場合には、図１０（ｂ）に示すように噴射ノズル３０をＹ字状に形成することができる。
【００４６】
図１０（ｃ）のように袋穴Ｈが曲面状（例えば半円状）ドームで囲まれた空間を有する場合、噴射ノズル３０の先端部を曲面（例えば半円）に構成し、噴射方向の異なる複数（例えば５個）の噴出口３１ｃを形成することができる。これによって、噴射ノズル３０の先端部から袋穴Ｈのドーム形状に沿わせて脈動洗浄流Ｐを噴射することができ、汚れＤの除去が容易となる。なお、噴射ノズル３０に軸線Ｏ２周りでの回転運動をさらに付加して、スプリンクラのように脈動洗浄流Ｐを回転噴射すれば、汚れＤの除去が一層容易となる。
【００４７】
なお、実施例２、実施例３及びその他の変形例において、実施例１と共通する機能を有する部分には同一符号を付して説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る洗浄装置の一例を示す側面図。
【図２】図１の主要部の正面部分断面図。
【図３】洗浄流生成部の説明図。
【図４】洗浄状態の挙動を示す説明図。
【図５】袋穴と噴射ノズルとの配置関係を示す説明図。
【図６】袋穴と噴射ノズルとの他の配置関係を示す説明図。
【図７】作業工程図。
【図８】本発明に係る洗浄装置の他の例を示す正面部分断面図。
【図９】本発明に係る洗浄装置のさらに他の例を示す正面部分断面図及び主要部平面断面図。
【図１０】噴射ノズルの変形例を示す説明図。
【符号の説明】
【００４９】
１０      洗浄槽
１１      第一仕切り板（仕切り壁）
１２      第二仕切り板（仕切り壁）
１４      第二槽（浮遊物貯留槽）
１５      第三槽（洗浄液取出槽）
２０      洗浄流生成部
３０      噴射ノズル
３１      噴出口
３２      プラグ（栓）
４０      ワーク移動部
１００    洗浄装置
Ｄ        汚れ
Ｈ        袋穴
Ｈ’      貫通孔（袋穴状の空間）
Ｌ        洗浄液
Ｐ        脈動洗浄流
Ｐ１      吐出タイミング部分
Ｐ２      吐出休止タイミング部分
Ｓ        隙間
Ｗ        ワーク（被洗浄物）
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図３】
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